高二物理复习知识点
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高二物理复习知识点
物理选修3-1
一、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F K Q Q r
=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •m 2/C 2;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m);
作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E F q =
(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E KQ r =
2 {r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强AB U E d
= {U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB /q =q P E Δ减
8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}
9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量}
11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)
12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容εS C 4πkd
=
(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或2
2
mVt qU = 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) :
类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:d
U E =
垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qU a m m m
=== 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F =106μF =1012PF ;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV =1.60×10-19J ;
(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面
带电粒子在匀强电场中的类平抛运动
一、模型原题
一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速
度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,
已知极板长度为L ,极板间距离为d 。
1.初始条件:带电粒子有水平初速度v 0
2.受力特点:带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力m q d U 3.运动特点:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。 4.运动时间:若带电粒子与极板不碰撞,则运动时间为0
v L t =;若带电粒子与极板碰撞,则运动时间可以从竖直方向求得
2212t m q d U d =,故Uq m d t = 二、模型特征
1.特征描述:侧移20
)(21v L m q d U y = 2.能量特点:电场力做正功qy d
U W =。电场力做多少正功,粒子动能增加多少,电势能减少多少。 3.重要结论:速度偏向角的正切20
0tan dmv UqL v v y
==θ,位移偏向角的正切202tan dmv UqL L y ==φ,即φθtan 2tan =,即带电粒子垂直进入匀强电场,它离开电场时,就好象是从初速度方向的位移中点沿直
+ + + +
L U m ,q
线射出来的。
电容器
(1)两个彼此绝缘,而又互相靠近的导体,就组成了一个电容器。
(2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。 a 定义式:C Q U Q U
==()∆∆,即电容C 等于Q 与U 的比值,不能理解为电容C 与Q 成正比,与U 成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
b 决定因素式:如平行板电容器C S k d =επ4(不要求应用此式计算)
(3)对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况:
a 保持两板与电源相连,则电容器两极板间的电压U 不变
b 充电后断开电源,则带电量Q 不变
(4)电容的定义式:C Q U = (定义式) (5)C 由电容器本身决定。对平行板电容器来说C 取决于:C S Kd
=επ4(决定式) (6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况:
第一种情况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q 为一定,此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。
第二种情况:若电容器始终和电源接通,则表示电容器两极板的电压V 为一定,此时电容器的电量将随电容的变化而变化。
二、 恒定电流
1.电流强度:q I t
=
{I:电流强度(A ),q:在时间t 内通过导体横载面的电量(C ),t:时间(s )} 2.欧姆定律:U I R
= {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:L R ρS
={ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m 2)} 4.闭合电路欧姆定律: +E I r R =或E =Ir+ IR (纯电阻电路); E =U 内 +U 外 ;E =U 外 + I r ;(普通适用)
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}